| Résumé | La trinitroglycérine (TNG) est une substance chimique industrielle principalement connue pour son usage dans le traitement de l’angine et la fabrication de dynamite. La fabrication et l’utilisation à grande échelle de la TNG ont entraîné la contamination de grandes étendues de sol et d’eau. L’étude actuelle décrit un processus de dégradation de la TNG au moyen de nanoparticules de fer à valence nulle (ZVIN) dans l’eau, soit seules, soit stabilisées sur de la silice nanostructurée SBA-15 (Santa Barbara Amorphous n° 15). La superficie BET du groupe ZVIN/SBA-15 (275,1 m2/g-1), telle qu’elle est déterminée au moyen d’isothermes d’adsorption-désorption d’azote, était beaucoup plus grande que celle des ZVIN non stabilisés (82,0 m2/g-1). L’imagerie par diffraction de rayons X (XRD) a montré que le fer dans le ZVIN libre et l’assemblage ZVIN/SBA-15 était principalement présent sous forme cristalline ?-Fe0, qui est considérée comme responsable de la dégradation de la TNG. La microscopie électronique par transmission a montré que les nanoparticules de fer étaient bien dispersées à la surface du substrat de nanosilice. Les ZVIN libres et les assemblages ZVIN/SBA-15 ont dégradé l’intégralité de la quantité de TNG dans l’eau et ont produit du glycérol et de l’ammoniaque. Cette réaction s’est effectuée avec une cinétique de pseudopremier ordre et elle a été plus rapide au moyen des assemblages ZVIN/SBA-15 (k1 0,83 min-1) qu’avec les ZVIN (k1 0,228 min-1). Les constantes correspondantes de débit normalisé par unité de superficie, knorm, étaient respectivement de 0,36 et de 0,33 L/h-1/m-2 pour l’assemblage ZVIN/SBA-15 et pour les ZVIN, respectivement. L’assemblage ZVIN/SBA-15 a conservé son efficacité de dégradation de la TNG après être entré en réaction avec du nitro-ester frais pendant cinq cycles successifs. La transformation rapide et efficace de la TNG, au moyen du ZVIN/SBA-15, combinée avec l’excellent maintien de la réactivité fait du nanométal un choix idéal pour l’assainissement de l’eau contaminée par la TNG. Droit d’auteur de la Couronne © 2010. |
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